Universidad Central del Ecuador Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática Escuela de Ingeniería Civil
Ensayo de Materiales I Informe N.- 3
ema Com!resi"n y racci"n en madera
Estudiantes# $uam%a ualom%o &scar $eovanny 'amire( 'ueda )eonardo *lfredo
+emestre# ercero ercero
aralelo# Uno
Feca de 'eali(aci"n de la ráctica# / de &ctu%re del 01/ Feca de Entrega del Informe# 00 de &ctu%re del 01/ 2ía y ora# 4ueves 3#11 a 5#11
+emestre# +e!tiem%re 01/ 6 Fe%rero 015
IN'&2UCCI7N El presente informe fue realizado con el fin de demostrar si los materiales utilizados sufren alguna deformación mediante cargas de tracción y compresión a la madera donde se analizaran los resultados para determinar su esfuerzo de rotura si en un caso lo tuviera. Pero antes de poder avanzar es necesario tener muy claro los diferentes tipos de conceptos que son de suma utilidad para la realización del ensayo los cuales se mencionaran a continuación.
C&M'E+I7N EN M*2E'* La compresión es una presión que tiende a causar una reducción de volumen. Cuando se somete un material a una fuerza de flexión, cizalladura o torsión, actúan simultáneamente fuerzas de tensión y de compresión. Por eemplo, cuando se flexiona una varilla, uno de sus lados se estira y el otro se comprime. La fatiga puede definirse como una fractura progresiva. !e produce cuando una pieza mecánica está sometida a un esfuerzo repetido o c"clico, por eemplo una vi#ración. $unque el esfuerzo máximo nunca supere el l"mite elástico, el material puede romperse incluso despu%s de poco tiempo. En algunos metales, como las aleaciones de titanio, puede evitarse la fatiga manteniendo la fuerza c"clica por de#ao de un nivel determinado. En la fatiga no se o#serva ninguna deformación aparente, pero se desarrollan peque&as grietas localizadas que se propagan por el material 'asta que la superficie eficaz que queda no puede aguantar el esfuerzo máximo de la fuerza c"clica. El conocimiento del esfuerzo de tensión, los l"mites elásticos y la resistencia de los materiales a la plasto deformación y la fatiga son extremadamente importantes en ingenier"a.
'*CCI7N EN )* M*2E'* La madera tiene caracter"sticas muy convenientes para su uso como material estructural y como tal se 'a empleado desde los inicios de la civilización. $l contrario de la mayor"a de los materiales estructurales, tiene resistencia a tensión superior a la de compresión, aunque esta última es tam#i%n acepta#lemente elevada. !u #uena resistencia, su ligereza y su carácter de material natural renova#le constituyen las principales cualidades de la madera para su empleo estructural. !u comportamiento es relativamente frágil en tensión y acepta#lemente dúctil en compresión, en que la falla se de#e al pandeo progresivo de las fi#ras que proporcionan la resistencia. El material es fuertemente anisotrópico, ya que su resistencia en nota#lemente mayor en la dirección de las fi#ras que en las ortogonales de %sta. El pro#lema de la anisotrop"a se reduce en la madera contrac'apeada en el que se forman placas de distinto espesor pegando 'oas delgadas con las fi#ras orientadas en direcciones alternadas en cada c'apa.
2
$ la inversa de lo que acontece con los 'ormigones y piedras naturales, la resistencia a la tracción de las maderas es muy superior a la compresión. !olicitación para la que las fi#ras pandean lateralmente formando planos de deslizamiento, inclinados de () a *) respecto a la fuerza de compresión. El grado de 'umedad influye decisivamente en la capacidad de resistencia+ disminuyendo a medida que se incrementa, 'asta alcanzar el punto de saturación de las fi#ras -) para las con"feras. El tiempo de aplicación de las cargas influye en las deformaciones y resistencia de las maderas. $s", #ao cargas estáticas prolongadas, la resistencia o#tenida respecto a los ensayos rápidos disminuye en las con"feras al *) y en las frondosas al //.
M"dulo de elasticidad de la madera • •
0aderas duras 1en dirección paralela a las fi#ras2 E34))))) 5667))) 0aderas #landas 1en dirección paralela a las fi#ras2 E38))))) 544))))
COMPRESIÓN PERPENDICULAR A LAS
COMPRESIÓN PARALELO A LAS
8I8)I&$'*F9*
'ttp99:::.utp.edu.co9;gcalle9Contenidos9Compresion.'tm 'ttp99:::.upv.es9materiales9
. &84EI:&+ 3
4.4.
>?E@EAB> DEEF$L
Geterminar la resistencia y la deformación de la madera de laurel en
forma paralela y perpendicular a las fi#ras, mediante cargas a compresión y tracción Bdentificar cual es su esfuerzo de fluencia y su fragilidad del material ensayado.
4.6.
>?@EAB> E!PECB
>#servar el comportamiento de los materiales someti%ndolos a las cargas
con la finalidad de determinar cuál es su deformación. Comparar los resultados de los tipos de materiales ensayados para poder
esta#lecer la diferencia de deformación que sufren y sa#er cuál es tiene mayor esfuerzo de deformación. >#servar las deformaciones que se producen en la madera de laurel
1paralela y perpendicular a las fi#ras2, mediante la acción de una carga. $nalizar las gráficas o#tenidas mediante el ensayo de compresión y tracción en madera demostrar gráficamente cual fue el comportamiento de cada material.
0. M*E'I*)E+ ; E
0aquina universal -) Aon 1$preciación 3 J 4) Kg2
4
Geform"metro lineal para compresión paralela a las fi#ras 1$preciación 3 J ).)4mm2
Geform"metro lineal para compresión perpendicular a las fi#ras 1$preciación 3 J ).)4mm2
Geform"metro lineal para tracción paralela a las fi#ras 1$preciación 3 J ).)4mm2
5
Cali#rador 1$preciación 3 J ).)7mm2
6.60$AEFB$LE!
Pro#eta madera de laurel 1(*(*6))2mm PEFPEGBCIL$F $ L$!
Pro#eta madera de laurel 1(/(*47)mm2 P$F$LEL> $ L$!
6
Pro#eta madera de laurel 18(.7)mm2 sección a ensayar. PEFPEGBCIL$F $ L$!
Pro#etas madera de laurel 16(.)66(.7Mmm2 sección a ensayar. P$F$LEL> $ L$!
3. '&CE2IMIEN&
7
Para la práctica es necesario conocer inicialmente cuales son los materiales que se van a ensayar y tam#i%n los equipos que se van a utilizar, para lo cual el ayudante de cátedra nos indicó con que materiales se va a tra#aar en este caso se utilizó diferentes tipos de materiales en los que algunos se los uso perpendicular a las fi#ras como paralelo a las fi#ras 1madera de laurel2. 4. En primer lugar se procederá a determinar las dimensiones de las pro#etas e identificar en qu% dirección se las va ensayar 1paralela o perpendicular a las fi#ras2. 6. !eguido de esto se procederá a colocar y austar adecuadamente el deformimetro lineal en la primera pro#eta a ensayar, de acuerdo a lo se&alado de forma perpendicular a las fi#ras para despu%s ser colocada en la máquina de compresión. -. Gespu%s de ello se procederá a efectuar el ensayo mediante la acción de la maquina puesta a compresión. (. Procederemos a tomar los respectivos datos de carga en mediciones de intervalos de
−2
100∗10
mm
en forma ascendente.
7. Ina vez tomado los datos en la primera pro#eta, colocamos el deformimetro lineal en la segunda pro#eta a ensayar de forma perpendicular a las fi#ras y procederemos a realizar el proceso anteriormente mencionado. *. Ge igual manera iremos colocando las otras 6 siguientes pro#etas de forma paralela a las fi#ras y tomaremos los respectivos datos para irlos aduntando en una ta#la de datos. /. Fealizamos este procedimiento 'asta colocar la cuarta pro#eta y realizaremos una ta#la de valores con todos los datos o#tenidos. M.
=. *8)*+ ; 2*&+ /. C>)CU)&+ IIC&+ 8
5. C&NC)U+I&NE+
La madera tiene otro comportamiento que el acero, ya que la falla se produce en
su interior y no se puede o#servar fácilmente. !i se aplica la carga en dirección de las fi#ras de la madera, esta tiende a
romperse más rápido. !e determinó que la madera soporta mayor compresión en forma perpendicular $ la 'ora de elegir materiales la madera no es uno recomenda#le por su #aa
resistencia o su #ao l"mite de elasticidad. La resistencia a la tracción var"a según el tipo de madera, y la posición en que
esta est% colocada.
?. 'EC&MEN2*CI&NE+ !e recomienda austar #ien las pinzas para tener un #uen desempe&o de la práctica. erificar que la madera de la pro#eta no se encuentre moada. Permanecer concentrado en el momento de anotar los datos que nos dicten los ayudantes en el momento del ensayo !er precisos a la 'ora de tomar los datos de la práctica. Fegular y austar #ien los equipos.
@. 8I8)I&$'*FI*
'ttp99:::.utp.edu.co9;gcalle9Contenidos9Compresion.'tm 'ttp99:::.upv.es9materiales9
A. *NEB&+ Descripción
Proe!"s "n!es #e $" co%presión
(
Proe!"s #esp&'s #e $" co%presión
Pro#eta madera de laurel 1(*(*6))2mm PEFPEGBCIL$ F $ L$!
Pro#eta madera de laurel 1(/(*47)mm2 P$F$LEL> $ L$!
Descripción
Proe!"s "n!es #e $" !r"cción
Pro#eta madera de laurel 18(.7)mm2 sección a ensayar. PEFPEGBCI L$F $ L$!
Pro#etas madera de laurel 16(.)66(.7Mm m2 sección a ensayar. P$F$LEL> $ L$!
1.*&'E N&:E2&+& )*
Proe!"s #esp&'s #e $" !r"cción
?i#liograf"a Extra"do de
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
ENSAYO DE MATERIALES I PRÁCTICA N.- 3 Título+ Compresión y Aracción en madera
INTEGRANTES: • •
DI$0?$ AI$L>0?> >!C$F DE>$N F$0BFEO FIEG$ LE>$FG> $L
SEMESTRE:
3
PARALELO:
))
)
